定义
闪烁探测器是利用辐射在某些物质中产生的电离、激发而产生的荧光来探测电离辐射的探测器。
基本构造及工作过程
闪烁晶体探测器通常由闪烁体、光电倍增管和相应的电子学仪器三部分组成。
图 1 闪烁晶体探测器原理结构示意图[1]
1、射线进入闪烁体，闪烁体吸收带电粒子能量使原子、分子电离激发；
2、受激原子、分子退激时发射荧光分子；
3、利用反射物和光导将闪烁光子尽可能多地受激到光电倍增管的光阴极上，由于光电效应，光子在光阴极上激发出光电子；
4、光电子在光电倍增管中倍增，数量由一个增加到104~109个，电子流在阳极负载上产生电信号；
5、电信号由电子仪器记录并分析。
无机闪烁体闪烁机理
晶体的闪烁机理取决于晶体的晶格结构[2]。在无机闪烁体中，原子之间结合紧密，相互影响比较大，其发光机制取决于整个晶体内的电子能态（电子能级加宽形成能带），而不是有单个分子或原子的能级跃迁决定——晶体中的电子“公有化”，不从属于某个原子，而是整个晶体。
激发：闪烁体吸收辐射粒子能量，可能导致两种情况：（1）价带中的一些原子跃迁过禁带进入导带，成为自由电子，在价带中留下空穴，形成“自由电子—空穴对”；（2）电子跃迁至较低的激带，电子与空穴仍然束缚着，此时“电子—空穴”称为激子。
退激：电子从导带或激带跃迁回价带，可以通过辐射（放出光子）或者通过放热（晶格振动）来实现。
纯晶体不是有效的闪烁体，原因：（1）相应禁带宽度的光子能量在紫外范围，非可见光；（2）退激产生的光子可能未逸出晶体就被晶体自身吸收。
解决方法：在纯晶体中掺入少量杂质原子（如Tl）作为激活剂，在禁带中形成激发能级，比导带低，比价带高，从而使退激产生的光子能量小于禁带宽度，避免自吸收。
图 2 无机闪烁晶体的激活能带结构，以及添加激活剂产生的能级
无机闪烁体分类
闪烁体通常由透明的晶体组成，有无机闪烁晶体和有机闪烁晶体两种，常见无机闪烁晶体分类如下：
碱卤化物：NaI(Tl)、CsI(Tl)、CsI(Na)、LiI(Ei)；
其它慢闪烁晶体：BGO, CdWO4, ZnS(Ag)；
铈活化快速无机物：GSO, YAP, YAG, LSO, LuAP, LaBr3；
有机闪烁晶体有蒽晶体、液体闪烁体、塑料闪烁体等；
光电倍增管Photomultiplier Tube (PMT)
光电倍增管是灵敏度很高的光探测器，由图1所示，主要由光阴极、电子光学输入系统、倍增系统以及阳极组成，通过高压电源以及一组串联的电阻分压器在阴极—打拿极（倍增级）—阳极之间建立电位分布。
闪烁光子照射到阴极时，由于光电效应，阴极发射电子，电子在电子光学输入系统的电场作用下到达第一倍增极，产生二次电子，由于二次发射系数大于1，电子数逐级倍增，最终在阳极收集电子流并输出电流信号，在负载电阻上转换为电压信号。
光电倍增管的主要指标包括：光电转换特性，指光阴极的光谱响应和灵敏度；电子倍增特性，指光电倍增管的放大倍数以及阳极灵敏度；另外，噪声或暗电流、时间特性等也是较重要的指标。
图 3 完整闪烁晶体探测器系统示意图
参考文献
[1] Scintillation counter, https://en.wikipedia.org/wiki/Scintillation_counter
[2] Byun S H. Radioisotopes and Radiation Methodology[J]. Med. Phys. 4R06/6R03, version, 2014, 15.
[3] https://wenku.baidu.com/view/99371523f56527d3240c844769eae009591ba263.html
[4] https://wenku.baidu.com/view/55af63ed5ef7ba0d4a733b3b.html
[5] https://www.yiqi.com/daogou/detail_2052.html
参阅：闪烁体、光探测器、光电倍增管、光电效应、能带、禁带、价带、激带、晶格结构、电离激发、退激
